储氢容器预冷温控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种储氢容器预冷温控系统，旨在解决如何集成一种收集储氢区域环境信息，并控制应用喷淋或/和喷雾快速、及时的对储氢区域进行预冷降温的系统；其主要包括由环境温度传感器、储氢容器温度传感器、火焰探测器环境构成的信息采集单元，以及由PLC等构成的信息处理单元。本实用新型专利技术有机集成了多类信息监测传感器，能有效识别出两类不同危险状况（温度升高、泄漏燃烧），从而及时精准的控制实施喷雾或/和喷淋以达到快速预冷或降温的作用：如保证氢气在压缩储存或减压取气过程中，储氢容器的使用温度不超限，以及当储氢容器区发生氢气泄露燃烧时控制实施喷淋冷却，消除因储氢容器失效而发生爆炸的风险。储氢容器失效而发生爆炸的风险。储氢容器失效而发生爆炸的风险。

【技术实现步骤摘要】
储氢容器预冷温控系统


[0001]本技术涉及可燃气体加注安全控制
，具体涉及一种储氢容器预冷温控系统。

技术介绍

[0002]加氢站的储氢容器（如罐或瓶组）储存氢气的压力一般分为20MPa、45MPa和90MPa，其使用温度不能超过85℃。氢气的压缩或减压过程均会放出热量，在储氢容器充装过程中如容器内氢气温升过快，会发生超过容器使用温度范围的风险，存在着使用安全隐患。
[0003]储氢容器是加氢站内重要的加氢设施，处于易燃易爆的危险场所，且储氢压力高，另外氢气易泄露、易燃烧；因此，对储氢容器采取预冷或降温措施可有效提高其安全使用性能，对加氢站安全可靠运行尤为重要。而在天然气加气站也面临着同样的问题。
[0004]现有技术中存在着以冷却水对储氢容器实施喷淋或喷雾进行降温的方法，但如何及时有效的识别出储氢区域所存在的危险状况，并精准有效的应用喷淋降温和喷雾降温功能，进而实现其自动控制功能，还依赖于相关硬件控制系统的有机集成与完善。

技术实现思路

[0005]本技术提供一种储氢容器预冷温控系统，旨在解决如何及时的有效识别出储氢容器区域所存在的危险状况，并能精准有效的控制应用喷淋或/和喷雾实现及时降温的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：
[0007]设计一种储氢容器预冷温控系统，包括：
[0008]环境信息采集单元，包括用于采集储氢容器区域环境温度的环境温度变送器、用于采集所述储氢容器温度的温度传感器、用于监测所述储氢容器区域的火焰探测器；
[0009]信息处理单元，包括PLC，所述PLC用于接收所述环境温度变送器、传感器或/和探测器所采集的信号，并经设定的逻辑处理后发出控制信号，以控制设置于对应的喷雾或/和喷淋中的喷雾或/和喷淋控制阀的启闭。
[0010]所述储氢容器预冷温控系统还包括手动控制信号输入单元，该手动控制信号输入单元包括急停按钮、喷雾或/和喷淋手动开关，所述急停按钮用于向PLC发送紧急停车信号，且由PLC控制所述喷雾或/和喷淋控制阀的紧急关闭；所述喷雾或/和喷淋手动开关用于向PLC发送信号，以实现对所述喷雾或/和喷淋控制阀启闭的手动控制。
[0011]所述温度传感器包括至少两个本安型温度传感器，用于贴片安装在所述储氢容器上，且其经由安全栅电连接于所述PLC。
[0012]所述信息处理单元还包括电连接于所述PLC的RS485通讯接口，用于将运行状态或/和报警信息上传于加氢站PLC站控系统，以实现与对应的加氢站整站控制系统联锁联动控制。
[0013]所述储氢容器预冷温控系统包括为所述信息处理单元供电的UPS电源。
[0014]与现有技术相比，本技术的主要有益技术效果在于：
[0015]本技术有机集成了多类信息监测传感器，能有效识别出两类不同危险状况（温度升高、泄漏燃烧），从而及时精准的控制实施喷雾或/和喷淋以达到快速预冷或降温的作用：如，控制实施喷雾有效解决储氢容器在使用过程中温度过高及温升过快的问题，保证氢气在压缩储存或减压取气过程中，储氢容器的使用温度不超限，以消除安全隐患；同时，当储氢容器区发生氢气泄露燃烧时，对储氢容器控制实施喷淋冷却，消除因储氢容器失效而发生爆炸的风险。
[0016]本技术适用于加氢站、加气站等储气装置的降温冷却控制，也可用于其它罐体、瓶组和防水设备的降温控制。
附图说明
[0017]图1为本技术储氢容器预冷温控系统的电气框图。
[0018]图2为本技术储氢容器预冷温控系统的应用场景示意图；
[0019]图3为图2的左视图；
[0020]图4为图2的俯视图。
[0021]图5为图2中防爆操作柱的操作界面示意图。
[0022]图6为本技术储氢容器预冷温控系统的喷雾控制逻辑流程图。
[0023]图7为本技术储氢容器预冷温控系统的喷淋控制逻辑流程图。
[0024]图中，1为喷雾喷淋双腔结构，2为火焰探测器，3为储氢罐，4为本安型温度传感器，5为稳压供水系统，6为环境温度变送器，7为防爆操作柱，8为防爆操作柱安装支架，9为急停按钮，10为喷雾旋钮，11为喷淋旋钮，13为方管，14为C型槽，15为雾化喷嘴，16为喷淋孔，17为堵板，18为连接板，19为管接头，20为雾化布水腔，21为喷淋布水腔，22为防爆控制盒。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例来说明本技术的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本技术，并不以任何方式限制本技术的范围。
[0026]以下实施例中所涉及的单元模块或传感器等器件，如无特别说明，则均为常规市售产品。
[0027]实施例：一种储氢容器预冷温控系统，参见图1，包括：
[0028]控制单元，包括PLC（CPU ST20 DC/DC/DC）、用于采集储氢罐区域环境温度的环境温度变送器BT（ST
‑
WZPB14T2）、贴片安装在储氢罐上的两个本安型温度传感器RT01、RT02（TR50）（一用一备，互为校验，其经由对应的安全栅SB1、SB2（GS8071
‑
Ex）和模拟量输入模块AI（EM AE04）电连接于所述PLC）、用于监测储氢罐区域的火焰探测器FSA（FD10
‑
UVIR2）、用于向PLC发送急停信息的急停按钮、经由PLC控制喷雾电动球阀YV01（YXR730FL3
‑
16P DN25）和喷淋喷雾电动球阀YV02（YXR730FL3
‑
16P DN25）启闭的喷雾旋钮开关SA01和喷淋旋钮开关SA02、RS485通讯接口（用于将预冷系统相关数据、运行状态和报警信息上传于加氢站PLC站控系统，实现与对应的加氢站整站控制系统联锁联动控制），所述PLC接收所述各变送器、传感器、探测器所采集的信号，并经设定的逻辑处理后发出控制信号，以实现对相应的预冷降温装置中的喷雾和喷淋电动球阀的启闭控制。
[0029]所述PLC、模拟量输入模块AI、安全栅SB1、SB2、开关电源等设置于防爆控制盒22内。防爆操作柱7（BZC8050
‑
A1K2G1/M20
×
1.5，含1个急停按钮，2个开关旋钮）安装于稳压供水系统5旁边，可以就近实现设备的紧急停车，以及喷雾和喷淋功能的手动操作。控制单元使用UPS进行供电。
[0030]上述储氢容器预冷温控系统的具体应用示例可参见图2至图5，其实施控制的流程主要包括：
[0031]（1）紧急停车控制
[0032]按下急停按钮STP，温控系统紧急关闭喷雾电动球阀YV01和喷淋电动球阀YV02，并生成报警信息同时发出报警信号。旋转急停按钮STP并自动弹出，急停按钮STP处于复位状态，进入自动运行状态。
[0033]（2）喷雾控制
[0034]参见图6，打开防爆操作柱上的喷雾旋钮开关SA01，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储氢容器预冷温控系统，其特征在于，包括：环境信息采集单元，包括用于采集储氢容器区域环境温度的环境温度变送器、用于采集所述储氢容器温度的温度传感器、用于监测所述储氢容器区域的火焰探测器；信息处理单元，包括PLC，所述PLC用于接收所述环境温度变送器、温度传感器或/和火焰探测器所采集的信号，并经设定的逻辑处理后发出控制信号，以控制设置于对应的喷雾或/和喷淋中的喷雾或/和喷淋控制阀的启闭。2.根据权利要求1所述的储氢容器预冷温控系统，其特征在于，还包括手动控制信号输入单元，该手动控制信号输入单元包括急停按钮、喷雾或/和喷淋手动开关，所述急停按钮用于向PLC发送紧急停车信号，且由PLC控制所述喷雾或/和喷淋...

【专利技术属性】
技术研发人员：周亮，李明昕，黄景龙，
申请(专利权)人：正星氢电科技郑州有限公司，
类型：新型
国别省市：